сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Най­ди­те ре­ше­ние си­сте­мы

 си­сте­ма вы­ра­же­ний x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те =a в квад­ра­те , a боль­ше 0,z в квад­ра­те плюс t в квад­ра­те =b в квад­ра­те , b боль­ше 0, xt плюс yz=ab, конец си­сте­мы .

для ко­то­ро­го ве­ли­чи­на x + z при­ни­ма­ет наи­боль­шее зна­че­ние.
Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Левая часть по­след­не­го урав­не­ния на­по­ми­на­ет ска­ляр­ное про­из­ве­де­ние в ко­ор­ди­нат­ной форме. Вос­поль­зу­ем­ся этим. Рас­смот­рим её как ска­ляр­ное про­из­ве­де­ние век­то­ров \vecn левая фи­гур­ная скоб­ка x ; y пра­вая фи­гур­ная скоб­ка и \vecm левая фи­гур­ная скоб­ка t ; z пра­вая фи­гур­ная скоб­ка . Тогда

 |\vecn|= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =a,

\quad|\vecm|= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: Z в квад­ра­те плюс t в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =b ;

 \vecn умно­жить на \vecm=x t плюс y z=a b .

С дру­гой сто­ро­ны по опре­де­ле­нию ска­ляр­но­го про­из­ве­де­ния: \vecn умно­жить на \vecm=a b ко­си­нус альфа , где α — угол между век­то­ра­ми, от­сю­да по­лу­ча­ем  ко­си­нус альфа =1; век­то­ры кол­ли­не­ар­ны, их ко­ор­ди­на­ты про­пор­ци­о­наль­ны,

 дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: t конец дроби = дробь: чис­ли­тель: y, зна­ме­на­тель: z конец дроби = дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: b конец дроби \Rightarrow z= дробь: чис­ли­тель: b, зна­ме­на­тель: a конец дроби y .

Тогда

 x плюс z= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те минус y в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та плюс дробь: чис­ли­тель: b, зна­ме­на­тель: a конец дроби y .

Функ­ция f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те минус y в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та плюс дробь: чис­ли­тель: b, зна­ме­на­тель: a конец дроби y до­сти­га­ет мак­си­му­ма  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та при y= дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби . От­сю­да

z= дробь: чис­ли­тель: b, зна­ме­на­тель: a конец дроби y= дробь: чис­ли­тель: b в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ;

x в квад­ра­те =a в квад­ра­те минус y в квад­ра­те =a в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те b в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: a в сте­пе­ни 4 , зна­ме­на­тель: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец дроби \Rightarrow x= дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Таким об­ра­зом, най­де­но ре­ше­ние, ко­то­рое удо­вле­тво­ря­ет усло­вию за­да­чи:

 

x= дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ,  y= дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби , z= дробь: чис­ли­тель: b в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ,  t= дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби .

До­ка­жем, что в любом ре­ше­нии си­сте­мы числа x и t од­но­го знака, а также, что числа y и z тоже од­но­го знака. Оба про­из­ве­де­ния xt и yz не могут быть од­но­вре­мен­но от­ри­ца­тель­ны­ми. Пред­по­ло­жим, что одно из них по­ло­жи­тель­но, a дру­гое от­ри­ца­тель­но; на­при­мер, x t боль­ше 0,  y z мень­ше 0. Так как |x| мень­ше или равно a и |t| мень­ше или равно b, то xt мень­ше или равно ab \Rightarrow xt плюс yz мень­ше ab. Про­ти­во­ре­чие. С уче­том этого все осталь­ные ре­ше­ния можно по­лу­чить под­бо­ром зна­ков плюс или минус.

 

xyzt
1++++
2++
3++
4

 

Ответ:  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: b в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка ,  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: b в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка ,  левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: b в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка ,  левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: b в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

При­ве­дем дру­гое ре­ше­ние.

Вид пер­во­го урав­не­ния си­сте­мы  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: a конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: y, зна­ме­на­тель: b конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =1 за­став­ля­ет вспом­нить тео­ре­му Пи­фа­го­ра и ос­нов­ное три­го­но­мет­ри­че­ское тож­де­ство. Ло­гич­на за­ме­на  дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: a конец дроби = ко­си­нус \varphi,  дробь: чис­ли­тель: y, зна­ме­на­тель: a конец дроби = синус \varphi,  z=b ко­си­нус \psi,  t=b синус \psi. Из по­след­не­го урав­не­ния си­сте­мы имеем

 ко­си­нус \varphi синус \psi плюс синус \varphi ко­си­нус \psi=1 рав­но­силь­но синус левая круг­лая скоб­ка \varphi плюс \psi пра­вая круг­лая скоб­ка =1 рав­но­силь­но \varphi плюс \psi= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс 2 Пи k рав­но­силь­но \psi= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс 2 Пи k минус \varphi, k при­над­ле­жит Z .

Далее, имеем:

 x плюс z=a ко­си­нус \varphi плюс b ко­си­нус \psi=a ко­си­нус \varphi плюс b синус \varphi= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка \varphi плюс \omega пра­вая круг­лая скоб­ка ;  синус \omega= дробь: чис­ли­тель: b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ;  ко­си­нус \omega= дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ;  тан­генс \omega= дробь: чис­ли­тель: b, зна­ме­на­тель: a конец дроби ,

пре­об­ра­зо­ва­ние про­ве­ли с по­мо­щью ме­то­да вве­де­ния до­пол­ни­тель­но­го угла.

Наи­боль­шее зна­че­ние  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та при­ни­ма­ет при

 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка \varphi плюс \omega пра­вая круг­лая скоб­ка =1 рав­но­силь­но \varphi плюс \omega=2 Пи k рав­но­силь­но \varphi=2 Пи k минус \omega k при­над­ле­жит Z ;

 ко­си­нус \varphi= ко­си­нус \omega= дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ;  x= дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби .

 

Ответ:  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: b в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка ,  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: b в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка ,  левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: b в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка ,  левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: b в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: a b, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .